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GÉOCHIMIE MARINE
Figure 4.3. Évolution au cours des temps géologiques de la composition isotopique du Nd
dans la croûte et le manteau terrestre.
mais qui n est ni radioactif, ni radiogénique. Un échantillon donné contient à sa formation
10 atomes d isotope père, Fo atomes d’isotope fils et SQ atomes d’isotope stable. On suppose
que 1 évolution du nombre d atomes des différents isotopes se fait en système fermé (c’està-dire qu il n y a pas d apport ou de perte de matière avec l’environnement extérieur). Dans
ce cas, les variations du nombre d’atomes des isotopes père (P) et fils (F) sont uniquement
dues à la désintégration radioactive du père. L’évolution de la quantité d’isotopes pères dans
l’échantillon est déterminée par l’équation (4.2). En notant que F = F(, + (P -P) et que la
quantité d’isotope stable de référence reste constante, on obtient l’évolution du rapport F/S
de l’échantillon au cours du temps :
(4.11)
Le rapport F/S d’un échantillon dépend à la fois du rapport P/S, du temps écoulé depuis
sa formation et de son rapport F/S initial. Compte tenu de la faible valeur de À, les variations du rapport F/S sont faibles et elles se font sur de très longues périodes (> 108 ans).
Pour comprendre le fonctionnement des isotopes à longues périodes, il faut donc s’intéresser
quelques instants à l’évolution de la Terre. Après avoir été formée il y a 4,55 x 109 ans par
accrétion de matière, la Terre a subi différentes phases de différenciation : la formation du
noyau et de l’atmosphère primitive très tôt dans son histoire, puis de façon plus graduelle, la
fusion partielle du manteau a conduit à la formation de matériel crustal léger flottant sur le
manteau et de matériel résiduel s’accumulant dans le manteau. Au cours de ces épisodes, les
rapports P/S des différents couples isotopiques ont été modifiés selon les affinités chimiques
des éléments : les rapports Rb/Sr dans la croûte continentale sont plus élevés que le manteau
terrestre, alors que le rapport Nd/Sm de la croûte est plus bas que celui du manteau. Après
la différenciation, il y a donc une évolution différente des rapports 87Sr/86Sr et l43Nd/,44Nd
GÉOCHIMIE MARINE
Figure 4.3. Évolution au cours des temps géologiques de la composition isotopique du Nd
dans la croûte et le manteau terrestre.
mais qui n est ni radioactif, ni radiogénique. Un échantillon donné contient à sa formation
10 atomes d isotope père, Fo atomes d’isotope fils et SQ atomes d’isotope stable. On suppose
que 1 évolution du nombre d atomes des différents isotopes se fait en système fermé (c’està-dire qu il n y a pas d apport ou de perte de matière avec l’environnement extérieur). Dans
ce cas, les variations du nombre d’atomes des isotopes père (P) et fils (F) sont uniquement
dues à la désintégration radioactive du père. L’évolution de la quantité d’isotopes pères dans
l’échantillon est déterminée par l’équation (4.2). En notant que F = F(, + (P -P) et que la
quantité d’isotope stable de référence reste constante, on obtient l’évolution du rapport F/S
de l’échantillon au cours du temps :
(4.11)
Le rapport F/S d’un échantillon dépend à la fois du rapport P/S, du temps écoulé depuis
sa formation et de son rapport F/S initial. Compte tenu de la faible valeur de À, les variations du rapport F/S sont faibles et elles se font sur de très longues périodes (> 108 ans).
Pour comprendre le fonctionnement des isotopes à longues périodes, il faut donc s’intéresser
quelques instants à l’évolution de la Terre. Après avoir été formée il y a 4,55 x 109 ans par
accrétion de matière, la Terre a subi différentes phases de différenciation : la formation du
noyau et de l’atmosphère primitive très tôt dans son histoire, puis de façon plus graduelle, la
fusion partielle du manteau a conduit à la formation de matériel crustal léger flottant sur le
manteau et de matériel résiduel s’accumulant dans le manteau. Au cours de ces épisodes, les
rapports P/S des différents couples isotopiques ont été modifiés selon les affinités chimiques
des éléments : les rapports Rb/Sr dans la croûte continentale sont plus élevés que le manteau
terrestre, alors que le rapport Nd/Sm de la croûte est plus bas que celui du manteau. Après
la différenciation, il y a donc une évolution différente des rapports 87Sr/86Sr et l43Nd/,44Nd